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Erscheinungsjahr

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  • 2017 (446)
  • 2016 (332)
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  • 2014 (338)
  • 2013 (406)

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Referierte Publikation

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Probabilistic thermo-mechanical finite element analysis for the fire resistance of reinforced concrete structures (2018)
Chaves Spoglianti de Souza, Roberto ; Andreini, M. ; La Mendola, S. ; Zehfuß, J. ; Knaust, Christian
This paper presents a probabilistic methodology based on the thermo-mechanical finite elements analysis to investigate the impact of the variability of the thermal properties of the concrete in the fire safety of structures. This is meant to evaluate if characteristic values or safety factors for the conductivity and specific heat are required during the semi-probabilistic structural fire safety assessment. To illustrate the use of the proposed methodology, this work includes a case-study with a tunnel lining which considers the uncertainties related to the thermal and mechanical properties of the concrete, the soil load, and the temperatures described by the standard temperature-time curve. Two failure criteria are considered: one was the maximum temperature of 300 °C at the reinforcement and the other based on the temperature-dependent strength as provided in the Eurocode EN 1992-1-2. Several finite element analyses are performed. The design of experiments is executed by a Correlation Latin Hypercube Sampling. The calculated probability of failure has different values depending on the adopted failure criteria. A sensitivity analysis using the Spearman's rank correlation coefficient was carried out and demonstrates that the uncertainty related to the specific heat has the greatest impact on the results.
Normentwurf für ein Prüfverfahren zur Bestimmung von Deckschichtwiderständen an Zinküberzügen mittels gelartiger Elektrolyte (2019)
Babutzka, Martin
Der Vortrag stellt das WIPANO-Vorhaben GELELEK vor. Zu Beginn werden die Messtechnik und die Projektidee kurz erläutert. Anschließend wird ein Überblick über die Projektpartner, Projektziele und Arbeitsschritte gegeben.
Multilayer Graphene/Elastomer Nanocomposites (2019)
Böhning, Martin ; Frasca, Daniele ; Schulze, Dietmar ; Schartel, Bernhard
Elastomers are usually reinforced by large amount of fillers like carbon black (CB) or silica in order to improve various mechanical properties, such as Young’s modulus, hardness, tear resistance, abrasion resistance, and gas barrier properties. In recent years, such improvements were also obtained by using nanoparticles at significantly lower filler loadings. Graphene is a twodimensional (2D) sheet of a thickness in the atomic scale, composed of a honeycomb structure of sp2 carbon atoms. Besides significant mechanical reinforcement, graphene harbors the potential to be used as a multifunctional filler, as it can also increase the conductivity and weathering stability of elastomer matrices. Ultraviolet (UV) irradiation and oxidative agents can lead to the degradation of elastomers due to a multistep photooxidative process, including the formation of radicals. Carbon-based fillers have an influence on these reactions, as they can absorb UV radiation and act as radical scavengers. This chapter summarizes the results of our larger project on multilayer graphene (MLG)/elastomer nanocomposites, previously published, which present a comprehensive case study of MLG as a multifunctional nanofiller in elastomer/graphene nanocomposites. Different elastomeric matrices are compared in order to demonstrate the outstanding impact of MLG as a general benefit. The dependency of this effect on concentration is discussed in detail. Taking into account the key role of dispersion, different mixing procedures are compared, evaluating a facile implementation of graphene nanocomposites into conventional rubber processing. Finally, the most probable commercial uses of MLG nanofillers in combination with conventional CB are studied. The nanocomposites were prepared in the kg scale in order to obtain enough specimens to investigate various properties of the uncured and vulcanized rubbers at the highest quality level, including rheology, curing, morphology, several mechanical properties, abrasion, conductivity, gas permeation, burning behavior, and weathering stability. The structure property relationships are asserted and questioned, for example, by investigating the radical scavenging ability or aspect ratio of the MLG. This chapter illustrates the state of the art of graphene/rubber nanocomposites targeted for commercial mass applications.
On the corrosion mechanism of CO2 transport pipeline steel caused by condensate: Synergistic effects of NO2 and SO2 (2019)
Le, Quynh Hoa ; Bäßler, Ralph ; Bettge, Dirk
To study the effects of condensed acid liquid, hereafter referred to as condensate, on the CO2 transport pipeline steels, gas mixtures containing a varying concentration of H2O, O2, NO2, and SO2, were proposed and resulted in the condensate containing H2SO4 and HNO3 with the pH ranging from 0.5 to 2.5. By exposing the pipeline steel to the synthetic condensate with different concentration of acidic components, the corrosion kinetic is significantly changed. Reaction kinetic was studied using electrochemical methods coupled with water analysis and compared with surface analysis (scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffractometry (XRD)) of corroded coupons. The results showed that, although the condensation of NO2 in the form of HNO3 causes faster general corrosion rate, it is the condensation of SO2 in the form of H2SO4 or the combination of SO2 and NO2 that may cause much more severe problems in the form of localized and pitting corrosions. The resulting corrosion forms were depended on the chemical nature of acids and their concentration at the same investigated pH. The effects of changing CO2 flow rate and renewing condensate on pitting corrosion were further studied.
Rezension: Projektarbeit bei kleinen und mittleren Vorhaben − Strukturiertes Vorgehen und überlegtes Handeln als Schlüssel zum Erfolg (2019)
Bäßler, Ralph
Der 2005 erstmalig erschienene und bewährte "Projektmanagement‐Kompass" wurde durch den auf diesem Gebiet erfahrenen Autor auf den neuesten Stand gebracht und zum 4. Mal neu aufgelegt. Den Lesern soll hiermit geholfen werden,"ihre Projekte strukturiert zu bearbeiten, überlegt zu handeln und ihr Vorhaben zielorientiert durch den Parcours der Überraschungen zu bewegen". In 5 Hauptkapiteln führt das Buch nach einer Übersicht einem Kompass gleich vom Start über die Planung und Umsetzung zum Ende von Projekten. Durch seine klare Struktur, die sich im vorgestellten PM‐Kompass wiederfinden lässt, wird dieses Buch seinem Anspruch, beim Projektmanagement den richtigen Weg zu weisen, gerecht.
Potentiometric studies on the influence of poly(vinylpyrrolidone) on the thermal degradation behavior of poly(vinyl chloride) blends (2019)
Moustapha, M.E. ; Farag, Z.R. ; Krüger, Simone ; Geesi, M.H. ; Friedrich, J.F.
The thermal degradation behavior of poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(N-vinylpyrrolidone) (PVP) blends was investigated using potentiometric measurements of the released HCl gas during the degradation process, estimating the degree of discoloration of the degraded samples and measuring the thermal stability values (Ts) values. The influence of the PVP percentage in the blend and, moreover, the addition of commercial dibasic lead carbonate stabilizer to the blend on its thermal stability was studied. It was found that the dehydrochlorination rate of the blend was promoted by increasing the PVP concentration in the blend.
Digitale Methoden und Werkzeuge im BIM Kontext (2019)
Herrmann, Ralf
Die BAM Tagung "Messen im Bauwesen" widmete sich beim 10 Auftakt den digitalen Methoden und Werkzeugen im Bauwesen.
Korrosionsschutz durch Deckschichtbildung und Passivität (2019)
Burkert, Andreas
Metallene Konstruktionswerkstoffe reagieren infolge ihres thermodynamisch instabilen Zustandes mehr oder weniger stark mit Stoffen aus der Umgebung. Eine große Rolle bei diesen Reaktionen spielt das Feuchtigkeitsangebot an der Metalloberfläche, welches nicht zwingend mit einem sichtbaren Wasserfilm einhergehen muss. An der Atmosphäre bilden sich an sauberen Metalloberflächen bei etwa 80 % relativer Luftfeuchte, bei versalzten Oberflächen auch schon ab etwa 25 % r. F., Feuchtfilme aus. Im Feuchtfilm laufen grundsätzlich die gleichen elektrochemischen Reaktionen ab, wie diese von wässrigen Medien bekannt sind. Dabei geht das Metall zunächst in Ionenform und in nachgelagerten Reaktionen in einen thermodynamisch stabilen Zustand in Form unterschiedlichster Oxid- und Hydroxidverbindungen über. Die so entstehenden Korrosionsprodukte können im Feuchtigkeitsfilm begrenzt löslich oder unlöslich sein und lagern sich auf den Oberflächen der Konstruktionswerkstoffe häufig als feste Korrosionsprodukte ab bzw. wachsen dort auf. Je nachdem wie die Korrosionsprodukte strukturell zum Untergrund passen, können sich dichte, sehr gut haftende Schichten ausbilden oder poröse, dicke Schichten ohne nennenswerte Haftung aufwachsen. Wachsen dichte, porenfreie Schichten mit guter Haftung auf, die im umgebenden Medium unlöslich sind, wird die weitere Auflösung des Metalls stark gehemmt. Man spricht dann von der Ausbildung schützender Deckschichten bzw. von Passivschichten auf welcher der Korrosionsschutz und damit die Dauerhaftigkeit vieler Konstruktionswerkstoffe beruhen. Kaesche bezeichnete die Passivität sehr treffend als „optimalen Grenzfall des Korrosionsschutzes durch Schichten von Korrosionsprodukten“. Aus technischer Sicht hält Kaesche eine Unterscheidung von Deckschichten bzw. Passivschichten für nicht zwingend erforderlich, da beide die Korrosionsgeschwindigkeit in gleichem Maß herabsetzen können. Die Übergänge zwischen den meist dickeren und dadurch sichtbaren Deckschichten und den meist dünnen, nicht sichtbaren Passivschichten sind fließend.
Static Behavior of Cob: Experimental Testing and Finite-Element Modeling (2019)
Miccoli, Lorenzo ; Silva, R. A. ; Oliveira, D. V. ; Müller, U.
The aim of this paper is to implement a numerical model to reproduce the nonlinear behavior of cob walls under shear loading. Axial compression, pull-off, and diagonal compression tests were carried out to derive the mechanical parameters. In addition, the stressstrain relationships, the nonlinear behavior, and the failure modes were defined. The experimental results were then used to calibrate a finiteelement model. The material behavior was simulated through a macromodeling approach adopting the total strain rotating crack model. A sensitivity analysis was conducted to assess the effects of varying the parameters with higher uncertainty on the structural behavior. The numerical model achieved good correspondence with the experimental results in terms of simulation of the shear stress–shear strain relationship and of damage pattern.
Lightweight concrete with recycling aggregates made from masonry rubble and rubble-clay mixtures (2018)
Rübner, Katrin ; Schnell, A. ; Ihlenfeldt, Toni ; Vöge, M.
Structural lightweight concrete is a construction material composed primarily of lightweight aggregates (LWA), cement and water. Most LWA are produced by thermal treatment of natural raw materials such as clay and shale today. In addition to the high energy costs thereby incurred, the availability of suitable raw materials is limited. An alternative is the use of recycling LWA made from mineral construction and demolition waste. Recycling LWA made from masonry rubble and rubble-clay mixtures were studied in two different research projects. The technology pursues the idea of feedstock recycling, which means the recycling is based on the chemical and mineralogical composition of the masonry rubble and clay. The recycling LWA are produced in a multistage manufacturing process by thermal hardening in laboratory and pilot scale. Their particle bulk densities and particle strengths vary between 600 and 2000 kg/m³ and 1.5 and 13 MPa, respectively. Their equivalence to traditional LWA was proven in comprehensive tests of the aggregates themselves as well as the mortars and concretes made therefrom. Our contribution reports on the results of the characterization of the recycling aggregates compared to expanded clays and the studies on LWA concretes.
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